Siirry sisältöön

Koordinaatti- ja korkeusjärjestelmät

Tasokoordinaattijärjestelmä on EUREF-FIN ja korkeusjärjestelmä on N2000. Tampereen kaupunki otti uudet koordinaatti- ja korkeusjärjestelmät käyttöön 28.2.2011.

Tasokoordinaattijärjestelmän projektiot

Tasokoordinaattijärjestelmään liittyvät projektiot, joiden avulla maantieteelliset koordinaatit (pituus- ja leveysasteet) voidaan esittää tasolla suorakulmaisina XY/NE-koordinaatteina.

Tampereen alueen karttaprojektio on ETRS-GK24 (EPSG 3878). Yhteensopivuuden ja laadun parantamiseksi kaupunki julkaisee aineistoja myös käyttäen toista valtakunnallisesti yhteensopivaa projektiota ETRS-TM35FIN (EPSG 3067).

Sekä ETRS-GK24 että TM35-FIN karttaprojektioiden origon sijainti, mittakaava ja koordinaattiakselien suunnat poikkeavat Tampereen vanhasta koordinaattijärjestelmästä.

Korkeusjärjestelmä

Korkeuden lähtötaso määritellään N2000 järjestelmässä Hollannissa olevan kiintopisteen mukaan, josta korkeus on johdettu Suomeen. Korkeuden lähtötaso yhtyy vanhaan nousuveden huipputasoon Hollannissa.

Vuonna 2011 taso- ja korkeusjärjestelmiin tehdyt muunnokset

Tasomuunnos

Tasomuunnos Tampereen vanhasta koordinaattijärjestelmästä uuteen tasoprojektioon tehtiin suurimmalle osalle aineistoa hilamuunnoksella. Hilamuunnoksen käyttö vaati erityisen sovellusohjelman käyttämistä. Hilamuunnosta käytettiin myös korkeusmuunnoksessa.

Tasomuunnos tehtiin lopuille aineistoille affiinisella muunnoksella. Affiiniselle muunnokselle löytyy tuki tavanomaisista paikkatietosovelluksista. Affiiniset muunnoksen on määritelty hilamuunnosta vastaavalla pisteaineistolla, muunnoksella ei voida kuitenkaan muuntaa korkeutta. Affiinisen muunnoksen tarkkuus on ainoastaan hieman hilamuunnosta heikompi.

Korkeusmuunnos

Tampereen kaupungin alueella tarvittava korkeusmuunnos (Tampere > N2000) vaihtelee välillä +0.530 – +0.550 metriä.

Korkeuskorjauksen varsin vähäisen vaihtelun vuoksi päädyttiin käytännössä käyttämään kahta eri korjausta Tampereen kaupungin alueella.

Keskustorin suihkukaivo (tasokoordinaatit)
E N
ETRS-GK24
24487221,30
6821015,77
ETRS-TM35FIN
327565,58
6822550,01
Tampere87399,52
21157,60
Keskustorin suihkukaivo (maantieteelliset koordinaatit)
E
N
aa mm ss,ss
23 45 36,22
61 29 52,96
aa mm,mm
23 45,60
61 29,88
aa,aaaaa
23,7601
61,498

Tampereen geoidimalli

Reaaliaikaisten GPS-mittausten taustalla käytetään geoidimallia, jolla korjataan mittauslaitteen ellipsoidiset korkeudet ortometrisiksi korkeuksiksi. Geodimalli kuvaa geoidin korkeuden vaihtelua ellipsoidipintaan nähden.

Paikallinen geoidimalli on luotu tarkentamalla kansallista FIN2005N00 geoidimallia. Geodimalli tuottaa N2000 korkeusjärjestelmän mukaisia korkeuksia.

Vanhat koordinaatti- ja korkeusjärjestelmät

Ennen koordinaatti- ja korkeusjärjestelmän muutosta Tampereen kaupungin alueella oli käytössä ns. Tampereen koordinaattijärjestelmä (=Tre). Tampereen koordinaattijärjestelmän tarkka syntyhistoria ei ole tiedossa.

1970-luvulla silloinen Maanmittaushallitus loi kuitenkin koko maan kattavan koordinaattijärjestelmän, joka laskettiin käyttämällä hyväksi kolmioverkon kulma- ja etäisyyshavaintoja, aikaisemmin käytettyjen pelkkien kulmahavaintojen lisäksi.

Kansallista koordinaattijärjestelmää kutsuttiin kartastokoordinaattijärjestelmäksi (=KKJ). KKJ:ssä koko Suomi on jaettu neljään kolmen pituusasteen levyiseen kaistaan, jotka vastaavat pituusasteita 21, 24, 27 ja 30. KKJ:ssä näille kaistoille on annettu numerot: 1, 2, 3 ja 4, jotka asetetaan täyspitkissä koordinaateissa y-koordinaatit eteen.

Tampereen järjestelmän ja KKJ2:n (=KKJ 2. kaista) välille määriteltiin vuonna 2002 ns. kaksiulotteinen muunnos, jolla voitiin siirtyä Tre- ja KKJ2-järjestelmien välillä kumpaankin suuntaan. Muunnos perustuu origon siirtoon, koordinaattiakselien kiertoon sekä mittakaavan muuttamiseen.

Korkeusjärjestelmät perustuvat maanlaajuisiin tarkkavaaituksiin, joiden perusteella syntyivät korkeusjärjestelmät NN (normaali nolla), N43, N60. Kaikki järjestelmät perustuvat Helsingin keskivedenpintaan kyseisinä järjestelmien nimien mukaisina vuosina.

Tampereen kaupungin korkeusjärjestelmänä oli säilytetty aikanaan käyttöönotettu korkeustaso, joka oli noin NN-järjestelmän mukainen.

Muunnokset TRE- ja KKJ2 -järjestelmien välillä

Tasomuunnos

Tasomuunnos suoritetaan 4-parametrisena Helmert muunnoksena.

TRE > KKJ2

painopiste 30494.751 92054.943

X KKJ = A * X_tre + B * Y_tre + C
Y KKJ = A * Y_tre – B * X_tre + D

A = 0.999981948955764
B = -0.000001175647615
C = 6799999.6804647880
D = 2400001.8886595580

Näillä arvoilla muunnoksen pistevirheen keskiarvo oli 2.9 mm

KKJ2 > TRE

painopiste 6830493.772 2492055.205

X Tre = A * X_kkj + B * Y_kkj + C
Y Tre = A * Y_kkj – B * X_kkj + D

A = 1.000018051356502
B = 0.000001175695219
C = -6800125.251351211
D = -2400037.217215765

Näillä parametreilla päästään muunnetuista KKJ-koordinaateista takaisin Tampereen järjestelmään.

Korkeusmuunnos

Muunnos korkeusjärjestelmien välillä voidaan suorittaa yksinkertaisesti seuraavasti:

NTre ~ NN

NTre = N43 – 114 mm

NTre = N60 – 220 mm.